- •По дисциплине "Магнитные и электрические процессы обогащения"
- •1 Введение
- •Роль магнитных методов обогащения в промышленности страны
- •Характеристика объектов магнитного обогащения
- •Сущность магнитного обогащения
- •2 Физические основы магнитного обогащения
- •Магнитное поле и его параметры
- •2.2 Краткая характеристика магнитных свойств веществ
- •Магнитные свойства минералов
- •2.3.1 Классификация минералов по магнитным свойствам
- •2.3.2 Магнитные свойства сильномагнитных минералов.
- •2.4 Магнитные свойства сростков
- •2.5 Магнитные свойства слабомагнитных минералов
- •2.6 Влияние магнитных свойств минералов на процесс магнитного обогащения.
- •2.7 Магнитная сила, действующая на частицы в магнитном поле.
- •2.8 Явление равнопритягиваемости
- •3 Магнитные поля сепараторов
- •3.1 Способы магнитной сепарации
- •Общая характеристика полей сепараторов
- •Открытые магнитные системы (омс)
- •Основное уравнение напряженности поля омс
- •Оптимальный шаг полюсов магнитной системы
- •Влияние шага полюсов на технологические показатели
- •3.3.4 Бегущее магнитное поле открытых магнитных систем.
- •Характеристика магнитных полей замкнутых систем
- •4 Динамика движения руды и пульпы в магнтных сепараторах
- •4.1 Динамика движение мелких частиц в сепараторах с верхней подачей материала (сухое обогащение)
- •М агнитные же частицы, притянувшись к барабану, выносятся им из рабочей зоны. Таким образом, траектории движения магнитных и немагнитных частиц становятся различными.
- •4.2 Динамика движение крупной руды в сепараторах с верхней подачей материала
- •И з рисунка следует:
- •4.3 Динамика движения частиц при сепарации в водной среде
- •4.4 Динамика движения частиц при сепарации с верхней подачей материала в бегущем магнитном поле
- •4.5 Динамика движения частиц руды в магнитных сепараторах с нижней подачей материала
- •4.5.1 Динамика движения частиц руды в сепараторах с прямолинейным перемещением руды и магнитного продукта
- •Движение частицы перпендикулярно лотку возможно, если выполняется условие:
- •Разность этих сил (f1) определяет перемещение частицы в нормальном направлении к лотку:
- •Заменим t2 на равное ему значение t1 (4.19):
- •4.5.2 Динамика движения частиц руды в сепараторах с прямолинейным перемещением руды и криволинейным магнитного продукта
- •4.5.3 Динамика движения частиц руды в сепараторах с криволинейным перемещением руды и магнитного продукта
- •4.7 Особенности движения пульпы в сепараторах со слабым полем для мокрого обогащения
- •4.8 Влияние плотности пульпы на показатели сепарации магнетитовой руды
- •5. Магнитоные сепараторы и вспомогательное оборудование
- •Общая характеристика и классификация магнитных сепараторов
- •5.2 Магнитные сепараторы со слабым полем для сухого обогащения
- •5.2.1 Шкивной магнитный сепаратор
- •5.2.2 Электромагнитные барабанные сепараторы типа эбс
- •5.2.3 Магнитные сепараторы с постоянными магнитными системами
- •Барабанные магнитные сепараторы со слабым полем для мокрого обогащения и регенерации суспензий
- •Сепараторы для обогащения типа пбм.
- •5.3.2 Сепараторы для регенерации ферромагнитных суспензий
- •Электромагнитные сепараторы с сильным полем
- •Сепараторы для сухого обогащения
- •Сепараторы для мокрого обогащения
- •5.5. Вспомогательное оборудование
- •5.5.1 Аппараты для намагничивания и размагничивания руд
- •5.5.2 Магнитные дешламаторы.
- •6. Подготовка руд к магнитной сепарации
- •При твердом восстановителе:
- •Часть 2 электрические процессы обогащения
- •1 Введение
- •1.1 Сущность электрических методов обогащения.
- •1.2 Область применения электрических методов обогащения
- •2 Физические основы электрического обогащения
- •2.1 Общие сведения.
- •2.2 Способы зарядки минеральных частиц
- •2.3 Виды электрической сепарации
- •3 Динамика процеса электрической сепарации
- •3.1 Характеристика действующих на частицы сил
- •Анализ сил
- •4 Электрические сепараторы
- •4.1 Классификация сепараторов и общие сведения
- •4.2 Сепараторы для разделения минералов по электропроводности
- •5 Подготока руды к электрической сепарации
- •6 Практика электрического обогащения
5.5. Вспомогательное оборудование
5.5.1 Аппараты для намагничивания и размагничивания руд
Выше было указано, что в процессе магнитной сепарации сильномагнитных руд необходимо либо усиливать явление магнитной флокуляции, либо ослаблять. Для этих целей служат специальные, простые по конструкции аппараты.
Намагничивающие аппараты. Служат для усиления магнитной флокуляции перед операциями сгущения, обесшламливания, фильтрации. Аппараты содержат постоянную магнитную систему, закрепленную по оси патрубка с фланцем (Рис. 5.27).
Намагничивающие аппараты выпускаются для трубопроводов различных диаметров (диаметр 75 – 200 мм).
Размагничивающие аппараты (рис 5.28). Служат для размагничивания суспензии перед операцией гидравлической классификации. Размагничивание магнетитовых частиц осуществляется при многократном циклическом перемагничивании в переменном магнитном поле (рис. 5ю28). Частота тока обмоток – 50 Гц. Напряженность поля на входе в аппарат должна составлять 36 – 40 кА/м, градиент напряженности поля – не более 30-35 кА/м2. Полость намагничивающего аппарата может заполняться трансформаторным маслом для охлаждения.
5.5.2 Магнитные дешламаторы.
Служат для обесшламливания и сгущения тонкоизмельченного сильномагнитного материала перед последующей стадией сепарации или в качестве заключительной операцией перед обезвоживанием.
Схема дешламатора представлена на рис. 5.29. Представляет собой цилиндроконическую емкость, снабженную намагничивающим аппаратом, переливным порогом и устройством выгрузки сгущенного продукта (пески). Выгрузка осевшего продукта осуществляется через нижний клапан, к которому продукт подается с помощью скребков, закрепленных на вращающейся ферме.
В песках концентрируются магнитные флокулы, в сливе – тонкие немагнитные частицы (шламы).
6. Подготовка руд к магнитной сепарации
Подготовка руд к магнитной сепарации включает следующие операции:
дробление и измельчение;
грохочение;
обесшламливание и обеспыливание;
намагничивание и размагничивание;
сушка;
обжиг.
Операции дробления и измельчения служат для подготовки руды по классам крупности и рассмотрены в курсе "Подготовительные процессы".
Грохочение, как самостоятельная операция, применяется при обогащении сильномагнитных руд и служит для выделения классов крупности, для которых отсутствует явление равнопритягиваемости при сухой сепарации. Например, при сухой сепарации магнетитовых руд крупностью 0 – 50 мм или 0 –25 мм рекомендуется предварительное разделение их на классы > 6 мм и < 6 мм.
Обесшламливание и обеспыливание – это удаление из исходной руды тонких нерудных частиц, негативно влияющих на селективность обогащения. Следует правильно выбирать граничную крупность частиц, удаляемых при данных операциях. При обогащении сильномагнитных руд рекомендуется удаление частиц крупностью менее 5 мкм, при сепарации слабомагнитных руд – менее 10 мкм.
Размагничивание и размагничивание операции, применяющиеся для усиления либо подавления процессов магнитной флокуляции в процессе обогащения сильномагнитных руд (рассмотрены выше).
Сушка – как предварительная (подготовительная) операция применяется перед сухой магнитной сепарацией слабомагнитных руд. Это связано с тем, что поверхностная влага руды оказывает негативное влияние на селективность сухой сепарации, причем в тем большей степени, чем мельче материал. Например, содержание влаги при сухой сепарации редкометальных руд крупностью (0.3 – 0) мм не должно превышать 0.5 %. При влажности (2 – 2.5)% процесс полностью нарушается. В то же время марганцевая руда крупностью (3 – 0) мм удовлетворительно обогащается при влажности до 5 %.
Процесс термической сушки требует значительных материальных затрат, следовательно, важно определить допустимый предел содержания влаги для каждой конкретной руды.
Сушка осуществляется в барабанных сушильных установках, трубах-сушилках либо в кипящем слое.
Обжиг – это термический процесс взаимодействия компонентов руды с целью изменения их химического (минералогического) состава. Одним из видов обжига является магнетизирующий обжиг, которому подвергаются железные руды для перевода слабомагнитных окислов железа в сильномагнитные – искусственный магнетит или маггемит.
Восстановление гематита в магнетит может производится газообразными или твердыми восстановителями. В первом случае реакция происходит по схемам:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + HO2.